CN101851933A - 一种可潜式水下景观隧道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可潜式水下景观隧道，包括一个或一个以上相互连接在一起的可潜式钢质箱体，在箱体的下部设置有锚泊定位装置，在箱体顶甲板上还设置有通风排气装置，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板，上层为功能箱，下层为潜伏箱，在潜浮箱设置有潜浮装置，景观隧道的两端部还设置有通岸装置。其优点在于：具有建造成本低，工期短、施工方便且安全。可选择有条件的海湾或岸线，在异地施工完成后拖到现场组装成型后下潜定位。可有效预防地质地震、台风海啸破坏。

Description

一种可潜式水下景观隧道

技术领域

本发明涉及一种隧道，特别是一种可潜式水下景观隧道，属于交通领域。

背景技术

传统的“海底隧道”挖掘与建造技术有三大缺陷：1、造价高；2、施工难度大；3、工期长；4、地质环境要求高(选址受限)；5、在施工或使用过程中如遇到地质灾害(地震)会造成海底隧道损坏(断裂或漏水)，6、隧道出口占用大量土地等资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种造价较低、工期短、施工方便、不受地理环境约束，不受地质灾害影响的具有多种功能的一种可潜式水下景观隧道。

一种可潜式水下景观隧道，包括一个或一个以上相互连接在一起的可潜式钢质箱体，在箱体的下部设置有锚泊定位装置，在箱体顶甲板上还设置有通风排气装置，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板，上层为功能箱，下层为潜伏箱，在潜浮箱设置有潜浮装置，景观隧道的两端部还设置有通岸装置。

这种结构的可潜式水下景观隧道，具有建造成本低，与传统的开炸开挖方式相比使用本方案可节省30-40％建造成本，工期短、施工方便且安全。可选择有条件的海湾或岸线，在异地施工完成后拖到现场组装成型后下潜定位。采取地面施工，分段焊接拼装方式，避免在海底隧道挖掘中因地质灾害塌方造成生命财产的损失，可有效预防地质地震、台风海啸破坏。

相邻两箱体之间的连接为包括连接钢质套筒，箱体与套筒、箱体与箱体之间设置有橡胶缓冲垫，在各个箱体的端部，其连接套筒的四周及两箱之间的上层设置有成排的连接孔，所述的连接套筒设置于相邻两箱体的连接处，连接套筒与相邻的两箱体分别固定。

采用这种套筒式(标准件)连接，可提高连接的密封性、稳定性、安全性，确保隧道在水下抗压性，防止断裂等。

所述的潜浮装置：包括启闭机、潜水泵，启闭机包括闸门、闸杆、固定铨，潜水泵设置在箱体的底板，开启闸门进水压载下潜、抽空水上浮，启闭机、潜水泵的电控系统设置在上层箱内，以便安全操作下潜与上浮。

所述的通风排气装置为软管构成，软管与箱体相连，与箱体的功能箱相连通，设置水深处预留航道，确保通航安全。

在软管的露出水面一端设置有航标装置，以保证通风排气并确保通航安全。

这样即能保证通航方便，又可确保隧道通风排气安全。

所述的通岸装置：在岸线设置有钢筋砼固定基座、钢质卷板，在景观隧道箱体两端的两侧翼设置碗槽，隧道箱体的一端碗槽与岸上基座的钢质卷板成活动式对接，在岸线基座两侧翼和隧道通岸端箱体两侧翼还设置有吊环、链条，链条与吊环为可拆卸式的通岸工程的柔性活动连接

所述的活动连接为扣接。

所述的锚泊定位装置：每个潜浮箱体均设置有独立的锚泊装置进行定位锚泊装置由不同规格和品种的锚链与钢筋砼蛙锚及大抓力锚组成，锚链通过锚链管从潜浮箱底部或两侧入水，在设定水域定位，此时隧道整体持上浮状态以垂直锚重量将隧道箱体在水下紧链固定。

在箱体的上层设置有机动车辆车道、人行道、绿化带、海洋水族箱、太空窗、景观小品设施。

可潜式景观隧道上层箱体内形成整体密封舱，根据区域的功能划分，下层为潜浮工作舱，包括潜浮设备舱、泵舱设施，有下潜、上浮功能；上层为车辆、人行交通通道，在其舱内，可设置人车通道、景观小品、海洋水族箱、太空窗设施。

综上所述的，本发明的优点在于：

1、实用性：根据不同需求可广泛应用在江、河、湖、海，可作为水下人车隧道之交通，首开水下景观隧道领域之先河，为浮动式城市及旅游景区提供多元化水上交通，创造良好的居住环境，方便游客、造福社会；

2、景观性：随着气候变暖，海平面不断上升，未来的浮动城市随之而来，以及开发水上旅游景区，水下景观走廊，凸显海底景观之特色及具有动感与浪漫之色彩，生态型真实体现人与自然，近距离与海洋生物接触；

3、亲水性：水下景观隧道可根据旅游岛、水下景观，实现人与自然，亲水生态人文结合，创造亲水景观世界之美；

4、多功能性：可设置水下交通、水下酒店、水下娱乐休闲，以及国防军事用途。

本发明的一种可潜式水下景观隧道，是采用最新的结构方案、新型材料和建造技术，具备如下优点：1、建造成本底，与传统打洞方式相比使用本专案可节省30-40％建造成本；2、工期短，与传统打洞方式相比使用本专案可缩短工期三份之一时间；3、施工方便，可选择有条件的海湾或岸线，在异地施工完成后用拖轮拖到现场组装成型后下潜定位；4、施工安全，是采取地面(场地)施工、分段焊接拼装方式，避免在海底隧道挖掘中因地层原因塌方造成生命财产的损失；5、可有效预防地质灾害、避免因地震造成大破坏财产损失；6、独创性、新颖性、实用性，节约型、亲水型、生态型、水景观突出，为创新旅游首开陆-岛水下交通之先河。

附图说明

图1是本发明实施例的可潜式水下景观隧道的结构示意图

图2是箱体与箱体之间的连接示意图

图3是图2连接的透视图

图4是图2的A-A剖视图

图5是潜浮装置结构示意图

图6是通风排气装置结构示意图

图7是图6的B处放大图

图8是通岸装置结构示意图

图9是图8的俯视图

图10是锚泊定位装置结构示意图

图11是图10的仰视图

标号说明1箱体2锚泊定位装置3通风排气装置31软管32航标装置4中间甲板41功能箱42潜伏箱421潜伏装置4211闸门4212闸杆4213潜水泵4214进水口4215出水口5通岸装置51固定基座52钢质卷板53碗槽54吊环55链条6连接套筒61橡胶缓冲垫62连接孔

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。

实施例1、

一种如图1所示的可潜式水下景观隧道，包括一个或一个以上相互连接在一起的可潜式钢质箱体1，在箱体的下部设置有锚泊定位装置2，在箱体顶甲板上还设置有通风排气装置3，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板4，上层为功能箱41，下层为潜伏箱42，在潜浮箱设置有潜浮装置421，景观隧道的两端部还设置有通岸装置5。

相邻两箱体之间的连接如图2-4：为包括连接套筒(钢质)6，箱体与套筒、箱体与箱体之间设置有橡胶缓冲垫61，在各个单体(箱体)的端部其连接套筒的四周及箱与箱之间(下层)设置有成排的连接孔62(供铆钉、镙纹固定件专用)，将箱体与箱体间牢固地连接。所述的连接套筒设置于相邻两箱体的连接处，连接套筒与两箱体连接可采用两边对接方式连接固定，以有效的整体对接固定。

所述的潜浮装置421如图5：包括启闭机(闸门4211、闸杆4212、固定铨)，潜水泵4213等设置在箱体的底板(层)并设置有进4214、出水口4215，开启闸门进水压载下潜、抽空(水)上浮。启闭机、潜水泵的电控系统设置在上层的箱体内，以便安全操作下潜与上浮，确保使用安全与维修。

所述的通风排气装置3如图6、7为软管构成，软管31与箱体相连，与箱体的功能箱相连通，。在软管的末端(出水面处)设置有航标装置32。

所述的通岸装置5如图8、9：在岸线设置有钢筋砼固定基座51、钢质卷板52，在景观隧道箱体两端的两侧翼设置碗槽53，隧道箱体的一端碗槽与岸上基座的钢质卷板成活动式对接，在岸线基座两侧翼和隧道通岸端箱体两侧翼还设置有吊环54、链条55，链条与吊环为可拆卸式的通岸工程的柔性活动连接。

所述的潜浮式箱体为一种钢质预制模块(长方型)构架结构，或钢筋砼混合构架结构。是由工厂化或异地施工建造，采用分段预制焊接，底板钢筋砼现场整体成型，舷侧板和端壁板采用高频灌浆垂直整体成型，钢丝网水泥覆面采用高频灌浆成型。

可潜式箱体建成后，以拖轮浮运到指定水域进行拼装、下潜、锚泊定位，经定位安全测试后与岸上联接投入使用。

是解决陆-岛、江-河、湖-海旅游景区，以及水上民用建筑物交通通道的重大突破。本发明可有效预防因地震、强台风、海啸等自然灾害造成水下景观隧道的破坏。具有造价低廉、建造方便、工期短、使用范围广，安全可靠等特点。

所述的潜浮式箱体包含有甲板、中板、底板、内部骨架、舱壁、舷侧板及端壁板，其甲板和底部均为整体型钢质架构式结构，或钢筋砼防腐纵构架式结构，其舷侧为横构架式结构，或全部采用钢质整体型船体构架结构，其外层均采用防腐的钢丝网水泥包覆或采用海洋工程涂漆防腐，顶甲板及通道舷侧板采用钢筋砼结构(根据景观需要可设太空窗，采用水下专用的高强度压克力玻璃等新型材料建造)。

所述的潜浮箱体内部骨架和舱壁为钢质结构、底板为钢筋砼结构、舷侧板和壁板为钢丝网水泥结构、甲板采用钢板上覆钢丝网水泥的结构；所述的端壁板上下边缘设有特殊的橡胶密封装置。

潜浮箱设置的若干道纵舱壁和若干道横舱壁而构成若干个独立的水密隔舱，该潜浮箱内设置有潜浮系统设备，专用于隧道的可潜功能。

使可潜式隧道可随着实际需要升降，确保在各向浪、流最不利的组合作用下保持稳定，可有效抵抗风暴潮、海啸、地震等自然灾害的袭击。

如图10、11每个潜浮箱体均设置有独立的锚泊装置进行定位，能在各向风、浪、流最不利的组合作用下保持稳定，锚链通过锚链管从潜浮箱底部或两侧入水，于高水位时初步定位，至低水位时紧链，使单体最终定位。单体的典型锚泊方式为每座单体共设八具定位锚，锚链与单体中心线的夹角为45度，锚链管与单体中心线平行，与底板的交角应小于45度，请同时参照(图六)所示。根据使用水域的自然条件，对风、浪、流组合作用下受力最大的锚链，通过受力分析或模型式验后，可作适当加强。可潜式水下景观隧道的组合锚泊系统按各向受力的情况，由不同规格和品种的锚链与钢筋砼蛙锚及大抓力锚组成。

本工程主体为钢结构，按不同工况可能出现的最大设计压载(潜)进行结构设计。为确保在60年的使用年限内不需要进坞维修，除执行国际上常用的厚钢板政策外，对主甲板、底板和外侧板用耐海水腐蚀性强的复合材料——钢丝网水泥包覆防腐，通过具有国际先进水平的高频灌浆工艺成型。水下观景部分态空窗则利用高强度压克力玻璃和新型材料建造。

其主体结构可以在具有VLCC超级油轮坞修能力的干船坞内建造，也可就地组织现场施工，进行总体组装，调试和检测，在前期工作阶段进行相应的物理模型试验。可潜式隧道在出坞前，尚需进行总体密性试验、连接装置的实体强度试验和锚泊定位试验，进一步提高浮动建筑物的安全性和可靠性。根据本专利设计制造的可潜式景观隧道，在海水中的使用年限大于60年，在淡水中的使用年限大于80年。

本实施例未述部分与现有技术相同。

Claims (9)

1.一种可潜式水下景观隧道，其特征在于：包括一个或一个以上相互连接在一起的可潜式钢质箱体(1)，在箱体的下部设置有锚泊定位装置(2)，在箱体顶甲板上还设置有通风排气装置(3)，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板(4)，上层为功能箱(41)，下层为潜伏箱(42)，在潜浮箱设置有潜浮装置(421)，景观隧道的两端部还设置有通岸装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种可潜式水下景观隧道，其特征在于：箱体与箱体之间的连接装置，包括连接钢质套筒(6)，箱体与套筒、箱体与箱体之间设置有橡胶缓冲垫(61)，在各个箱体的端部，其连接套筒的四周及两箱之间的上层设置有成排的连接孔(62)，所述的连接套筒设置于相邻两箱体的连接处，连接套筒与相邻的两箱体分别固定。

3.根据权利要求2所述的一种可潜式水下景观隧道，其特征在于：所述的潜浮装置(421)，包括启闭机、潜水泵(4213)，启闭机包括闸门(4211)、闸杆(4212)、固定铨，潜水泵设置在箱体的底板，开启闸门进水压载下潜、抽空水上浮，启闭机、潜水泵的电控系统设置在上层箱内，以便安全操作下潜与上浮。

4.根据权利要求1至3任何一项所述的一种潜式水下景观隧道，其特征在于，所述的通风排气装置(3)为软管构成，软管(31)与箱体相连，与箱体的功能箱相连通，设置水深处预留航道，确保通航安全。

5.根据权利要求4所述的一种可潜式水下景观隧道，其特征在于：在软管的露出水面一端设置有航标装置(32)，以保证通风排气并确保通航安全。

6.根据权利要求5所述的一种可潜式水下景观隧道，其特征在于：所述的通岸装置(5)，在岸线设置有钢筋砼固定基座(51)、钢质卷板(52)，在景观隧道箱体两端的两侧翼设置碗槽(53)，隧道箱体的一端碗槽与岸上基座的钢质卷板成活动式对接，在岸线基座两侧翼和隧道通岸端箱体两侧翼还设置有吊环(54)、链条(55)，链条与吊环为可拆卸式的通岸工程的柔性活动连接。

7.根据权利要求6所述的一种可潜式水下景观隧道，其特征在于：所述的锚泊定位装置(2)，每个潜浮箱体均设置有独立的锚泊装置进行定位锚泊装置由不同规格和品种的锚链与钢筋砼蛙锚及大抓力锚组成，锚链通过锚链管从潜浮箱底部或两侧入水，在设定水域定位，此时隧道整体持上浮状态以垂直锚重量将隧道箱体在水下紧链固定。

8.根据权利要求7所述的一种潜式水下景观隧道，其特征在于：在箱体的上层设置有机动车辆车道、人行道、绿化带、海洋水族箱、太空窗、景观小品设施。

9.根据权利要求8所述的一种可潜式水下景观隧道，其特征在于：可潜式景观隧道上层箱体内形成整体密封舱，根据区域的功能划分，下层为潜浮工作舱，包括潜浮设备舱、泵舱设施，有下潜、上浮功能；上层为车辆、人行交通通道，在其舱内，可设置人车通道、景观小品、海洋水族箱、太空窗设施。

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